KaMeWa噴水推進器操舵反應慢故障分析

張維

摘 要：針對船舶在航行中操舵時，出現其中一臺或多臺KaMeWa反應慢而報警的故障現象，結合實際工作經驗，總結歸納了該故障報警在液壓伺服系統方面的原因，并對各種原因進行分析，提出相關預防及處理措施，為船舶輪機人員及維修人員排查KaMeWa操舵慢故障提供參考。

關鍵詞：KaMeWa 噴水推進器 操舵慢 液壓伺服 故障分析

KaMeWa噴水推進器被廣泛應用于高速客輪，現往返于香港與珠三角的CKS高速客船及往返于港澳地區的“金光飛航”、“噴射飛航”等高速客船，大部分均采用KaMeWa噴水推進器。

對采用KaMeWa噴水推進器的高速客船駕駛人員、輪機人員和維修人員來說，操舵時出現一臺或者多臺KaMeWa反應慢而報警的故障并不少見。特別是靠泊或離泊碼頭時，此故障往往會造成險情。操舵反應慢原因大致可分為電遙控系統故障和液壓伺服系統故障。本文主要從液壓伺服系統方面，對操舵反應慢產生的各種原因進行分析，并提出相關預防及處理措施。

1.KaMeWa液壓伺服系統工作原理

KaMeWa SII噴水推進器液壓伺服系統主要由兩個回路構成：一個是液壓回路，用于操縱舵或戽液壓缸（油唧）位置；另外一個是潤滑與冷卻回路，用于使水泵軸承腔保持一定的油壓并使液壓油得到冷卻。當其中任何一個系統的液壓泵出現故障時，兩個系統可互為備用，形成混合回路。

1. 1液壓回路

此回路由主油泵、控制閥件、動作油缸、相關管路組處。

由主油泵P1輸出的壓力油經濾器F1到三位四通電-液壓比例控制閥V10和V11閥，來自電控系統的信號通過控制這兩個閥的動作來控制液壓油的流向和流量，進而控制液壓油缸（油唧）的動作。液壓油缸（油唧）是通過兩端的壓力差推動活塞運動，從而改變噴筒或水戽的位置從而改變水流方向，以達到操縱船舶的作用。其中V10閥控制舵液壓油缸（油唧），V11閥控制戽液壓油缸（油唧）。

平衡閥V18、V41/V42起溢流保護的作用，以保證在風浪、水流或者其他外力作用下，舵/戽液壓油路不會出現超壓，平衡液壓油缸（油唧）活塞兩端的壓力，保護系統的安全。

1.2潤滑回路

此回路由電動泵、液壓油柜、閥件、軸承腔及管路組處。

由電動泵P21輸出的潤滑油經濾器F21和流量開關FS21后流入噴水推進器泵體中的軸承腔進行潤滑，潤滑油從軸承腔出來經過節流閥V23再回油柜。

潤滑油壓可通過調節針閥V23達到所需值，如油壓超過最大允許值，減壓閥V24將打開泄壓。

1.3混合回路

當液壓回路或潤滑回路其中任意一個液壓泵出現故障時，可以通過切換V21使兩個回路互為備用，大大提高了系統的可靠性。

2.KaMeWa操舵反應慢故障原因分析及處理措施

2. 1油管漏油或者入水

如果油管泄漏會導致控制油壓不足，而液壓油中混有海水乳化變質則會影響其液壓效果令操作反應慢。

首先需檢查KaMeWa上油唧的所有油管是否有漏油跡象，油箱油量是否充足，是否有少油或者液壓油渾濁的情況。如有以上現象則需要更換新的油管及更換液壓油。

2.2液壓油缸（油唧）內部漏油或液壓油缸（油唧）唧桿折斷

如果液壓油缸（油唧）內部漏油，將不能保證其活塞運動時兩端的壓力差，影響其操作反應慢。某一舵液壓油缸（油唧）唧桿折斷將直接造成其向該方向操作滯后。

如果操作時發現只有向某一方向操舵時才反應慢，而未發現油管有漏油情況等，則可能是相應的液壓油缸（油唧）內部漏油導致。另外船舶使用年期到一定時候，唧桿的內部損傷無法從外部簡單查看，唧桿折斷也時有發生。此時則需要更換新液壓油缸（油唧）修復。

2.3控制油路上的閥門損壞

（1）V4安全泄壓閥損壞

V4閥是防止KaMeWa油路中的油壓過高（超過220bar）的泄壓保護閥，V4閥損壞使得油壓未到保護點就過早將油壓泄走，導致控制油路油壓不足，操作反應慢。V4閥除了常規損壞外，液壓油乳化變質也是其加快損壞的原因。

（2）V10油路轉換閥損壞

V10轉換閥是改變液壓油走向從而改變操舵方向，V10閥損壞會導致換向時液壓油不能及時改變流向或回油，引致操舵反應慢。

處理時可分別對調兩臺KaMeWa上對應的閥門，試操作以確定是否閥門問題，確定后可更換新閥修復。

2.4液壓泵故障

主機帶動的PTO主油泵損壞，會影響提供給KaMeWa的控制油壓，如果只在使用PTO泵工作時才出現報警，改用后備電動泵操作后故障消失，則很有可能是PTO泵故障。同理，如果只是使用后備電動泵才出現報警，那就是后備電動泵故障。如PTO泵故障，可先調節PTO泵流量及壓力，如未果則需要更換新泵修復。

2.5反饋線損壞或伸縮不暢

反饋線損壞或積鹽嚴重導致伸縮不暢會使反饋的信息出錯，實際KaMeWa船舵是反應正常而在控制臺顯示反應慢報警。此時需更換反饋線，但實踐中此故障較少出現。

3.KaMeWa操舵反應慢故障預防措施

KaMeWa操舵反應慢故障后果可大可小，因此我們駕駛和輪機人員在日常操縱和管理船舶時更應注意預防該故障的產生。

駕駛人員在日常操縱中，應盡量避免突然快速變速或者換向，以及在主機低轉速時舵、戽同時操作，以免壓力過高和壓力沖擊，損壞液壓缸等。另外在操一方向滿舵時，方向舵轉到25度左右應先停一下，然后再逐漸操到滿舵角，避免沖擊。

輪機人員在日常管理中，應經常檢查油管、接頭等是否有漏油，反饋線的外觀情況，一有發現，應盡快進行處理。檢查液壓油缸（油唧）唧桿的外觀情況，上排KaMeWa大修時，唧桿應作探傷處理，特別是年期較長的船舶。輪機人員也應時刻關注平時液壓油的加油量、損耗量、液壓油溫度及液壓油的質量等，如發現有少油、加油損耗異常，應盡快查明原因修復；如發現液壓油有變質、泡沫多、沉淀多、油水分離等現象，應查明乳化變質原因，并清洗系統及更換液壓油，以及檢查控制油路上相關閥件的狀態。應關注KaMeWa系統的控制油壓及潤滑油壓，發現異常應查明原因修復。

4.結語

KaMeWa噴水推進器操舵慢存在較大的安全隱患，應盡量避免該故障的發生。了解KaMeWa操舵慢發生的各個原因，輪機管理人員及維修人員可以快速找到故障原因，做出相應處理措施，保證船舶的正常使用。

參考文獻：

[1]Rolls-Royce AB.KaMeWa Waterjets SII series Description and User Manual.2005

[2]王家新.高速客輪噴水推進系統典型故障分析[J].武漢理工大學學報，2001.endprint